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為軍用電子產(chǎn)品中的高性能、超可靠射頻系統(tǒng)供電

星星科技指導(dǎo)員 ? 來(lái)源:militaryembedded ? 作者:TED PREMA ? 2022-11-15 14:50 ? 次閱讀
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軍用射頻RF) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須能夠承受惡劣環(huán)境的嚴(yán)苛要求,同時(shí)為任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用實(shí)現(xiàn)極高的性能。用于這些射頻系統(tǒng)的低煙、零鹵素和相位穩(wěn)定的電纜組件可滿(mǎn)足這些高可靠性需求。

射頻 (RF) 系統(tǒng)用于為重要的軍事電子應(yīng)用提供動(dòng)力,例如情報(bào)、監(jiān)視和偵察 (ISR) 系統(tǒng);通信系統(tǒng);和電子戰(zhàn) (EW) 套件。這些系統(tǒng)必須非??煽?,并持續(xù)提供高性能 - 在地面、空中和海上的非??量?、密閉和多變的環(huán)境中。這些應(yīng)用中的每一個(gè)都有獨(dú)特的要求,推動(dòng)定制射頻互連解決方案的開(kāi)發(fā),以應(yīng)對(duì)特定的挑戰(zhàn)。雖然安全在任何這些復(fù)雜的軍用射頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中都是第一位的,但性能也必須完美無(wú)缺。

例如,電子戰(zhàn)系統(tǒng)執(zhí)行許多關(guān)鍵任務(wù)功能,包括防御攻擊和提供增強(qiáng)的態(tài)勢(shì)感知。這些系統(tǒng)使用射頻信號(hào)來(lái)定位和識(shí)別潛在威脅、景觀特征等,包括地面雷達(dá)、反導(dǎo)防御、制導(dǎo)系統(tǒng)和類(lèi)似應(yīng)用。這些應(yīng)用中的每一個(gè)都完全依賴(lài)于高精度數(shù)據(jù)的連續(xù)實(shí)時(shí)傳輸。

由于這些系統(tǒng)通常在惡劣的環(huán)境條件下運(yùn)行,因此選擇最佳射頻互連解決方案的兩個(gè)最重要的考慮因素包括使用低煙、零鹵素電纜和連接器,以及使用針對(duì)高溫下高相位穩(wěn)定性而優(yōu)化的組件。

即使在溫度下也能優(yōu)化相位穩(wěn)定性

火災(zāi)是軍用飛機(jī)、坦克、輪船和潛艇等密閉空間中最嚴(yán)重的危險(xiǎn)之一?;馂?zāi)會(huì)迅速使該區(qū)域充滿(mǎn)煙霧,模糊能見(jiàn)度,并嚴(yán)重阻礙安全疏散。有毒氣體和缺乏可呼吸的空氣增加了危險(xiǎn)。

如果在這種類(lèi)型的密閉空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi),為射頻系統(tǒng)供電的布線(xiàn)和電纜在受到火災(zāi)的高溫時(shí)不會(huì)釋放有毒或光學(xué)致密氣體,這一點(diǎn)至關(guān)重要。因此,低煙、零鹵電纜組件對(duì)于空氣交換最少空間中的乘客安全至關(guān)重要。在密集電纜安裝在靠近人類(lèi)或敏感電子設(shè)備的區(qū)域尤其如此,這就是為什么軍事用戶(hù)是低煙、零鹵素 (LSZH) 標(biāo)準(zhǔn)的首批采用者之一。

在這些環(huán)境中執(zhí)行關(guān)鍵操作的RF系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)為在應(yīng)用限制范圍內(nèi)盡可能安全地工作。在火災(zāi)下,低煙電纜(也稱(chēng)為有限煙霧電纜)以比標(biāo)準(zhǔn)電纜更慢的速度發(fā)射光學(xué)密度較低的煙霧,使乘員能夠離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域并保護(hù)消防作業(yè)的安全。

氯、氟和溴等鹵素通常用作電線(xiàn)電纜中的有效阻燃劑,使電纜能夠通過(guò)工業(yè)阻燃測(cè)試。然而,鹵素在燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒氣體,因此零鹵電纜是軍用電子系統(tǒng)的另一個(gè)重要要求。無(wú)鹵素材料還會(huì)產(chǎn)生更清晰、更白的煙霧,以獲得更好的能見(jiàn)度,并且不會(huì)排放鹵素的有毒廢氣。

環(huán)境挑戰(zhàn)和相位穩(wěn)定性

相位是許多軍用射頻系統(tǒng)(如雷達(dá)、導(dǎo)彈防御、電子戰(zhàn)和許多其他系統(tǒng))中檢測(cè)和測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù),這些系統(tǒng)依賴(lài)于以高精度和一致的速度連續(xù)發(fā)送和接收射頻信號(hào),無(wú)論溫度如何。當(dāng)需要相位跟蹤時(shí),同軸電纜組件的相位行為會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生不利影響,因此,這些RF系統(tǒng)中的組件中的相位必須非常穩(wěn)定。

例如,許多軍用射頻應(yīng)用中使用的電子控制天線(xiàn)使用帶有輻射元件陣列的天線(xiàn)來(lái)控制天線(xiàn)波束,而不是物理移動(dòng)天線(xiàn)。發(fā)射或接收的波束控制是通過(guò)調(diào)整陣列中各個(gè)天線(xiàn)元件的相位來(lái)執(zhí)行的。天線(xiàn)陣列元件各由高頻傳輸線(xiàn)饋電;呈現(xiàn)給每個(gè)陣列元件的信號(hào)相位精度取決于電纜組件的相位精度和穩(wěn)定性。

軍用電子系統(tǒng)暴露在極端和高度變化的環(huán)境條件下,例如海洋中的腐蝕性鹽霧或沙漠中的高溫。為了獲得有效的性能,無(wú)論這些環(huán)境因素如何,這些系統(tǒng)中的射頻信號(hào)都應(yīng)以最小的延遲和損耗通過(guò)任何同軸電纜。由于同軸電纜受到極端低溫和高溫的影響,它們的相位特性隨著溫度的變化而變化,電纜之間的相位跟蹤或匹配也隨之變化。即使是相位關(guān)鍵型應(yīng)用(例如相控陣天線(xiàn))中使用的電纜之間的小相位跟蹤誤差,也會(huì)對(duì)天線(xiàn)性能產(chǎn)生不利影響。

時(shí)代微波提供PhaseTrack低煙(PTLS)電纜組件,旨在滿(mǎn)足高性能軍用電子應(yīng)用的低煙,零鹵素和相位穩(wěn)定性要求。同軸電纜具有專(zhuān)有的泡沫聚乙烯混合電介質(zhì),稱(chēng)為TF5。這種創(chuàng)新材料具有出色的相位穩(wěn)定性,溫度性能高達(dá)+85°C,并且不會(huì)像實(shí)心或帶狀包裹的PTFE [聚四氟乙烯]基同軸電纜那樣發(fā)生相位突然偏移。它消除了稱(chēng)為PTFE膝蓋的現(xiàn)象,其中PTFE(也稱(chēng)為特氟龍)在大約18°C時(shí)經(jīng)歷結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,這實(shí)際上改變了材料的介電常數(shù)并顯著改變了傳輸信號(hào)的延遲。這種非線(xiàn)性現(xiàn)象是PTFE材料分子結(jié)構(gòu)的一種特性,無(wú)論電介質(zhì)制造技術(shù)如何進(jìn)步,都無(wú)法消除。

PTLS 系列產(chǎn)品作為完整組件提供,電纜直徑從 0.2 到 0.6 英寸不等,適用于從 HF 到 K 波段的所有頻率,并包括一個(gè)優(yōu)化版本,可在 Ku 波段頻率下實(shí)現(xiàn)最小損耗。電纜使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的低/零煙、零鹵護(hù)套。

在這些環(huán)境中執(zhí)行關(guān)鍵操作的RF系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)為在應(yīng)用限制范圍內(nèi)盡可能安全地工作。在火災(zāi)下,低煙電纜(也稱(chēng)為有限煙霧電纜)以比標(biāo)準(zhǔn)電纜更慢的速度發(fā)射光學(xué)密度較低的煙霧,使乘員能夠離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域并保護(hù)消防作業(yè)的安全。

氯、氟和溴等鹵素通常用作電線(xiàn)電纜中的有效阻燃劑,使電纜能夠通過(guò)工業(yè)阻燃測(cè)試。然而,鹵素在燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒氣體,因此零鹵電纜是軍用電子系統(tǒng)的另一個(gè)重要要求。無(wú)鹵素材料還會(huì)產(chǎn)生更清晰、更白的煙霧,以獲得更好的能見(jiàn)度,并且不會(huì)排放鹵素的有毒廢氣。

環(huán)境挑戰(zhàn)和相位穩(wěn)定性

相位是許多軍用射頻系統(tǒng)(如雷達(dá)、導(dǎo)彈防御、電子戰(zhàn)和許多其他系統(tǒng))中檢測(cè)和測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù),這些系統(tǒng)依賴(lài)于以高精度和一致的速度連續(xù)發(fā)送和接收射頻信號(hào),無(wú)論溫度如何。當(dāng)需要相位跟蹤時(shí),同軸電纜組件的相位行為會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生不利影響,因此,這些RF系統(tǒng)中的組件中的相位必須非常穩(wěn)定。

例如,許多軍用射頻應(yīng)用中使用的電子控制天線(xiàn)使用帶有輻射元件陣列的天線(xiàn)來(lái)控制天線(xiàn)波束,而不是物理移動(dòng)天線(xiàn)。發(fā)射或接收的波束控制是通過(guò)調(diào)整陣列中各個(gè)天線(xiàn)元件的相位來(lái)執(zhí)行的。天線(xiàn)陣列元件各由高頻傳輸線(xiàn)饋電;呈現(xiàn)給每個(gè)陣列元件的信號(hào)相位精度取決于電纜組件的相位精度和穩(wěn)定性。

軍用電子系統(tǒng)暴露在極端和高度變化的環(huán)境條件下,例如海洋中的腐蝕性鹽霧或沙漠中的高溫。為了獲得有效的性能,無(wú)論這些環(huán)境因素如何,這些系統(tǒng)中的射頻信號(hào)都應(yīng)以最小的延遲和損耗通過(guò)任何同軸電纜。由于同軸電纜受到極端低溫和高溫的影響,它們的相位特性隨著溫度的變化而變化,電纜之間的相位跟蹤或匹配也隨之變化。即使是相位關(guān)鍵型應(yīng)用(例如相控陣天線(xiàn))中使用的電纜之間的小相位跟蹤誤差,也會(huì)對(duì)天線(xiàn)性能產(chǎn)生不利影響。

時(shí)代微波提供PhaseTrack低煙(PTLS)電纜組件,旨在滿(mǎn)足高性能軍用電子應(yīng)用的低煙,零鹵素和相位穩(wěn)定性要求。同軸電纜具有專(zhuān)有的泡沫聚乙烯混合電介質(zhì),稱(chēng)為T(mén)F5。這種創(chuàng)新材料具有出色的相位穩(wěn)定性,溫度性能高達(dá)+85°C,并且不會(huì)像實(shí)心或帶狀包裹的PTFE [聚四氟乙烯]基同軸電纜那樣發(fā)生相位突然偏移。它消除了稱(chēng)為PTFE膝蓋的現(xiàn)象,其中PTFE(也稱(chēng)為特氟龍)在大約18°C時(shí)經(jīng)歷結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,這實(shí)際上改變了材料的介電常數(shù)并顯著改變了傳輸信號(hào)的延遲。這種非線(xiàn)性現(xiàn)象是PTFE材料分子結(jié)構(gòu)的一種特性,無(wú)論電介質(zhì)制造技術(shù)如何進(jìn)步,都無(wú)法消除。

PTLS 系列產(chǎn)品作為完整組件提供,電纜直徑從 0.2 到 0.6 英寸不等,適用于從 HF 到 K 波段的所有頻率,并包括一個(gè)優(yōu)化版本,可在 Ku 波段頻率下實(shí)現(xiàn)最小損耗。電纜使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的低/零煙、零鹵護(hù)套。

在這些環(huán)境中執(zhí)行關(guān)鍵操作的RF系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)為在應(yīng)用限制范圍內(nèi)盡可能安全地工作。在火災(zāi)下,低煙電纜(也稱(chēng)為有限煙霧電纜)以比標(biāo)準(zhǔn)電纜更慢的速度發(fā)射光學(xué)密度較低的煙霧,使乘員能夠離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域并保護(hù)消防作業(yè)的安全。

氯、氟和溴等鹵素通常用作電線(xiàn)電纜中的有效阻燃劑,使電纜能夠通過(guò)工業(yè)阻燃測(cè)試。然而,鹵素在燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒氣體,因此零鹵電纜是軍用電子系統(tǒng)的另一個(gè)重要要求。無(wú)鹵素材料還會(huì)產(chǎn)生更清晰、更白的煙霧,以獲得更好的能見(jiàn)度,并且不會(huì)排放鹵素的有毒廢氣。

環(huán)境挑戰(zhàn)和相位穩(wěn)定性

相位是許多軍用射頻系統(tǒng)(如雷達(dá)、導(dǎo)彈防御、電子戰(zhàn)和許多其他系統(tǒng))中檢測(cè)和測(cè)量的關(guān)鍵參數(shù),這些系統(tǒng)依賴(lài)于以高精度和一致的速度連續(xù)發(fā)送和接收射頻信號(hào),無(wú)論溫度如何。當(dāng)需要相位跟蹤時(shí),同軸電纜組件的相位行為會(huì)對(duì)系統(tǒng)性能產(chǎn)生不利影響,因此,這些RF系統(tǒng)中的組件中的相位必須非常穩(wěn)定。

例如,許多軍用射頻應(yīng)用中使用的電子控制天線(xiàn)使用帶有輻射元件陣列的天線(xiàn)來(lái)控制天線(xiàn)波束,而不是物理移動(dòng)天線(xiàn)。發(fā)射或接收的波束控制是通過(guò)調(diào)整陣列中各個(gè)天線(xiàn)元件的相位來(lái)執(zhí)行的。天線(xiàn)陣列元件各由高頻傳輸線(xiàn)饋電;呈現(xiàn)給每個(gè)陣列元件的信號(hào)相位精度取決于電纜組件的相位精度和穩(wěn)定性。

軍用電子系統(tǒng)暴露在極端和高度變化的環(huán)境條件下,例如海洋中的腐蝕性鹽霧或沙漠中的高溫。為了獲得有效的性能,無(wú)論這些環(huán)境因素如何,這些系統(tǒng)中的射頻信號(hào)都應(yīng)以最小的延遲和損耗通過(guò)任何同軸電纜。由于同軸電纜受到極端低溫和高溫的影響,它們的相位特性隨著溫度的變化而變化,電纜之間的相位跟蹤或匹配也隨之變化。即使是相位關(guān)鍵型應(yīng)用(例如相控陣天線(xiàn))中使用的電纜之間的小相位跟蹤誤差,也會(huì)對(duì)天線(xiàn)性能產(chǎn)生不利影響。

時(shí)代微波提供PhaseTrack低煙(PTLS)電纜組件,旨在滿(mǎn)足高性能軍用電子應(yīng)用的低煙,零鹵素和相位穩(wěn)定性要求。同軸電纜具有專(zhuān)有的泡沫聚乙烯混合電介質(zhì),稱(chēng)為T(mén)F5。這種創(chuàng)新材料具有出色的相位穩(wěn)定性,溫度性能高達(dá)+85°C,并且不會(huì)像實(shí)心或帶狀包裹的PTFE [聚四氟乙烯]基同軸電纜那樣發(fā)生相位突然偏移。它消除了稱(chēng)為PTFE膝蓋的現(xiàn)象,其中PTFE(也稱(chēng)為特氟龍)在大約18°C時(shí)經(jīng)歷結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,這實(shí)際上改變了材料的介電常數(shù)并顯著改變了傳輸信號(hào)的延遲。這種非線(xiàn)性現(xiàn)象是PTFE材料分子結(jié)構(gòu)的一種特性,無(wú)論電介質(zhì)制造技術(shù)如何進(jìn)步,都無(wú)法消除。

PTLS 系列產(chǎn)品作為完整組件提供,電纜直徑從 0.2 到 0.6 英寸不等,適用于從 HF 到 K 波段的所有頻率,并包括一個(gè)優(yōu)化版本,可在 Ku 波段頻率下實(shí)現(xiàn)最小損耗。電纜使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的低/零煙、零鹵護(hù)套。

審核編輯:郭婷

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    薄膜電容以金屬箔電極,具有無(wú)極性、高絕緣阻抗和優(yōu)異頻率特性,是電子產(chǎn)品不可缺的關(guān)鍵元件,能提高電路穩(wěn)定性和信號(hào)傳輸質(zhì)量,使電子產(chǎn)品更加耐用。
    的頭像 發(fā)表于 12-26 15:00 ?1023次閱讀
    薄膜電容:<b class='flag-5'>電子產(chǎn)品</b>的好幫手

    電子產(chǎn)品使用熱敏電阻的理由

    電子產(chǎn)品的功能多樣靠電子元件實(shí)現(xiàn),熱敏電阻因靈敏度高、響應(yīng)快、體積小成本低等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于電子產(chǎn)品。
    的頭像 發(fā)表于 12-25 11:00 ?713次閱讀
    <b class='flag-5'>電子產(chǎn)品</b>使用熱敏電阻的理由

    電子產(chǎn)品使用熱敏電阻的理由

    電子產(chǎn)品的功能多樣靠電子元件實(shí)現(xiàn),熱敏電阻因靈敏度高、響應(yīng)快、體積小成本低等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用于電子產(chǎn)品。
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    <b class='flag-5'>電子產(chǎn)品</b>使用熱敏電阻的理由

    供電電子產(chǎn)品的科研成就

    不管是個(gè)人生活還是工業(yè)應(yīng)用,世界已經(jīng)嚴(yán)重依賴(lài)電子產(chǎn)品。然而,有限的電池壽命仍然是一個(gè)影響設(shè)備使用體驗(yàn)的顯著問(wèn)題,特別是當(dāng)人們?cè)谄h(yuǎn)地區(qū)使用聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí),充電或更換電源往往很困難。低電量警告也會(huì)讓那些重度依賴(lài)電子產(chǎn)品的用戶(hù)感到煩惱。
    的頭像 發(fā)表于 12-18 15:53 ?860次閱讀

    漆包線(xiàn)在電子產(chǎn)品的作用

    設(shè)備,漆包線(xiàn)通過(guò)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn),或?qū)崿F(xiàn)電壓的變換。這種轉(zhuǎn)換是電子產(chǎn)品正常工作的基礎(chǔ),而漆包線(xiàn)的性能直接影響到這些設(shè)備的效率和穩(wěn)定性。 二、電路連接與信號(hào)傳輸 在電子設(shè)備
    的頭像 發(fā)表于 12-09 09:23 ?3039次閱讀

    電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與導(dǎo)熱材料解決方案

    電子產(chǎn)品日益小型化、高度集成化的今天,熱設(shè)計(jì)已成為確保產(chǎn)品性能穩(wěn)定、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵因素。我們都知道,電源是電子設(shè)備的“心臟”,它將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電子設(shè)備可用的電力。而在這個(gè)
    發(fā)表于 11-11 16:25